建筑电气系统节能设计研究

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摘要：随着建筑行业积极蓬勃地发展，政府部门越来越重视建筑工程中节能减排技术的设计应用。同时建设部陆续颁布了一系列节能设计的规范标准，以此来指导并推动建筑电气系统节能设计的快速发展。文章首先阐述了我国建筑电气系统节能技术的发展现状，然后以静止无功补偿器（SVC）为例，具体分析了其在建筑电气系统节能设计中的实际应用。

关键词：建筑电气系统；节能设计；静止无功补偿器（SVC）

随着我国城镇化进程地不断推进，越来越多的高楼伫立于城市、乡镇之中，整个建筑行业呈现出一片蓬勃发展的势头。然而由于城市人口的不断骤增，人们对能源的需求量持续攀升，能源紧缺问题随之而来。因此如何在建筑电气系统中应用技能技术，提高能源的利用率，已经成为了当前社会急需解决的重要问题。鉴于此，我国建设部多次颁布了一系列节能设计的规范标准，旨在加速推动我国建筑电气系统节能设计的发展进程。目前我国一方面尝试新能源如太阳能、风能等在建筑电气系统中的应用，另一方面积极探索静止无功补偿器(SVC)等新兴技术设备在其中的应用，总体上都取得了比较不错的实际效果，在一定程度上减少了能源的无功损耗，提高了建筑能源的整体利用率。

1建筑电气系统节能技术的发展现状

由于我国以前能源危机意识比较薄弱，建筑电气系统节能技术相比较于西方发达国家起步较晚。经过了几十年的发展壮大，目前我国在新能源如太阳能、风能的应用方面已经取得了较大发展，另外在建筑供配电系统中大面积采用静止无功补偿技术（SVC），保证电压电流稳定的同时降低了能源输送过程中的无功消耗，极大地提高了能源的利用效率。

1.1新能源技术在建筑电气系统节能设计中的发展现状

随着能源危机意识地不断深入，能源可持续化发展已经上升到国家战略的高度。国家“十二五”、“十三五”规划都明确制定了建筑能耗的调研与评判标准[1]，旨在进一步推动我国建筑节能的发展进程。基于政策激励和形势驱动的双重因素，许多新能源开始逐步应用于建筑电气系统之中，如太阳能光伏技术、风力发电技术等，并建立了多个“生态低碳化”的建筑节能工程。例如上海崇明岛工程在满足建筑电气系统正常运行的前提下，大规模利用新能源，风能、太阳能等循环再生能源约占岛内总能源的70%左右，岛内随处可见“风电田”、“屋顶光伏板”等特有建筑风格。与此同时，我国还致力于新能源前沿技术的研发工作，积极开展太阳能电池板聚光系统的开发应用，不断提升单位面积太阳能电池板的能量转化率，从另外一个层面提升新能源的利用效率。我国于2006年开始对太阳能电池板聚光系统进行系统化研究，通过对光伏电池和聚光器的改进升级，已经有了一些实质性进展，但还未形成一些高性能的产品。

1.2静止无功补偿技术（SVC）在建筑电气系统节能设计中的发展现状

我国的静止无功补偿技术（SVC）起源于上世纪七十年代初期，经历了几十年的发展变迁，现在已经广泛应用于电气系统及输送点线路的负荷补偿，在稳定电压和降低电能损耗方面发挥着举足轻重的作用。SVC补偿器实际上是由并联电容器和并联电抗器等无功原件组成，如图1所示，其中电容器可以发出无功功率，电抗器可以吸收无功功率[2-3]，当电力系统出现电压大幅波动等不稳定事故发生时，可控电抗器可以通过快速调节开度来进行响应，从而达到稳定电压，降低能耗的效果。目前静止无功补偿器（SVC）主要分为晶闸管控制电抗器和晶闸管投切电容器两种装配模式。

2静止无功补偿器（SVC）在建筑电气系统节能设计中的具体应用

静止无功补偿器（SVC）具有反应灵敏，无级调节等显著特点已经广泛应用于建筑电气系统节能设计之中，其对于整体电气系统的电压稳定起着不可取代的显著作用。一是静止无功补偿器(SVC)能够及时调整电路输送过程中的电压起伏，特别是在用电高峰期时，电力系统容易发生电压跌落现象，SVC能够迅速起到支撑系统电压的作用，从实际的应用情况来看，装设SVC之后，母线上的电压波动范围明显缩小，波动值也随之减小，进而使得电能利用率大大提高，从而发挥节能效果。二是静止无功补偿器（SVC）能够降低远距离输送的无功功率，从而在很大程度上降低了电能损失。同等情况下而言，安装SVC的线路的无功功率损失是未安装SVC线路的一半左右，显然SVC对于电力系统的节能发挥着极大的作用。泉州市作为福建省经济发达的重要城市，去电能需求量极大，约占全省的四分之一，因此配电网络在用电高峰期电压波动较大，需要进行线路无功补偿。鉴于此泉州电网系统在多个220kV变电站投用静止无功补偿器（SVC），SVC投用以后，整个线路网络的电压波动明显呈降低趋势，电能配送质量显著提高，无功功率损耗较大降低。380kV以下的低压配电系统作为整个电力网络中的终端，对于整个网络运行稳定起着至关重要的作用。一旦低压配电系统出现电压大幅度波动而得不到及时的无功补偿，势必使得整个输电网络都会产生巨大的无功功率，严重浪费国家电力资源。在低压配电系统中投用静止无功补偿器（SVC），能够迅速地对输电线路中的无功功率进行无级调节，有效地抑制线路的电压浮动，并且在线路突然出现暂时性故障时，可以保证电网系统的正常运行，在一定程度上避免大面积停电事故，在保证线路稳定运行的同时节约能效，保障电网系统安全稳定的运行。

3结束语

总而言之，随着我国电力需求的日益紧迫，电力系统的稳定性直接关系到每家每户的用电质量和体验。建筑项目在电气系统设计的过程中应当既要保证线路稳定，又要考虑节能减排，因此推进静止无功补偿器的应用就显得十分有必要。

作者:何志杰 单位:中国华西工程设计建设有限公司

参考文献：

[1]冯敏玲.建筑电气系统的节能设计[J].住宅与房地产,2016,(36):39.

[2]苏玲,宋珊,陈建业.静止无功补偿器(SVC)应用的最新进展[J].国际电力,2004,(1):44-49.

[3]叶晓雪.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].工程技术研究,2017,(3):201-202.